Проект посвящен исследованию особенностей формирования доменных структур в одноосных и многоосных сегнетоэлектрических кристаллах при переключении в пространственно-неоднородном поле заряда, созданного в результате облучения электронным и ионным пучками. В качестве объекта исследования выбраны пластины неполярных срезов ниобата лития (LN) и [100]-срезы магнониобата-титаната свинца (PMN-PT).
Актуальность решения проблемы связана с тем, что полученные результаты внесут существенный вклад в фундаментальное понимание эволюции доменной структуры одноосных и многоосных сегнетоэлектриков в пространственно-неоднородных полях, а также позволят расширить области применения методов контролируемого создания доменной структуры с различной топологией в сегнетоэлектрических монокристаллах для улучшения параметров материалов и изготовления нелинейно-оптических устройств с рекордными характеристиками. Научная новизна проекта обусловлена комплексностью подхода при изучении формирования доменных структур в сегнетоэлектрических материалах с использованием взаимодополняющих методов микроскопии для визуализации доменов с высоким пространственным разрешением. Впервые будет исследовано формирование доменной структуры на неполярных срезах монокристаллов LN при облучении ионным пучком, установлена связь между механизмами взаимодействия ионов с решеткой материалов, накоплением заряда и особенностями формирования доменов. Будут получены данные о поперечной геометрии доменов, включая такие параметры, как внутренняя форма домена, размеры, угол открытия и восстановленная кинетика прямого и бокового роста при различных параметрах облучения. Впервые в кристаллах PMN-PT будет исследовано формирование доменов при переключении поляризации в пространственно-неоднородном поле заряда, созданного в результате локального облучения электронным и ионным пучками [100[-среза кристалла. Сравнительное исследование одноосного и многоосного кристаллов позволит выявить фундаментальные особенности и различия формирования доменов в пространственно-неоднородных полях, созданных в результате инжекции заряженных частиц под поверхность сегнетоэлектрического кристалла. Будет проведено экспериментальное исследование распределения заряда и его релаксации при инжекции различными способами.
Полученные результаты будут использованы при разработке методики создания регулярных доменных структур на основе облучения пучками заряженных частиц для применения в интегрально-оптических устройствах.